一种霍尔推力器用阳极磁屏一体化结构制造技术
An integrated structure of anode magnetic screen for Holzer thruster
An integrated structure of anode magnetic screen for Holzer thruster is composed of an outer ceramic cylinder, an inner ceramic cylinder, an anode, a magnetic conductive component, an insulating ceramic, an insulating cap, a conductive column and a magnetic source. The maximum diameter of anode on the outer circle of the uniform opening, so that the anode with homogenization gas; through the anode made of soft magnetic alloy material way magnetic, magnetic source excitation coil can be used, also can use the permanent magnet mode. Through the external ceramic tube, the inner ceramic tube is arranged in the anode cavity, the Holzer thruster insulation acceleration channel is established. The anode with high potential can be isolated from the other potential components by insulating ceramic and insulating cap when working. The anode is connected with other components through the conductive column, and the anode and the conductive column are connected by electron beam welding. The small size Holzer thruster can achieve the focusing magnetic field position, which is considered to be the magnetic field structure of high performance Holzer thruster.
【技术实现步骤摘要】
一种霍尔推力器用阳极磁屏一体化结构
本专利技术涉及一种霍尔推力器用阳极磁屏一体化结构，尤其适用于小尺寸的霍尔推力器磁路设计，属于霍尔电推力器磁路设计
技术介绍
霍尔推力器是目前世界上研究较热门的航天器电推进技术，主要包括空心阴极、放电室、磁极、磁线圈、阳极/气体分配器、推进剂输送管路和支撑结构；采用霍尔推进技术可以增加航天器有效载荷，降低发射成本，延长使用寿命，是未来提高商业卫星效率，增加竞争力的有效手段。霍尔推进技术可以完成的功能和任务包括：同步通信卫星的轨道转移、位置保持和离轨处理等；低轨通信卫星的轨道转移、阻力补偿、姿轨控和重新定位等；深空探测卫星的主推进；科研和对地观测卫星的超精指向、姿控轨控、阻力补偿和无阻力飞行等。霍尔推力器基本原理如图1所示，为：自阴极发出的电子在加速器放电通道内电场和磁场的作用下向阳极做漂移运动，电子与自分配器喷出的中性原子在通道内碰撞之后，使得原子发生电离。导致通道内充斥着电子和离子，电离出的离子在电场作用下高速喷出产生推力。与电子相比，离子质量较大，离子的回旋半径远大于通道宽度H(如图2中所示)，所以离子所受的磁场力可忽略。而电子质量远小于离子质量，其回旋半径远小于通道宽度H，因此电子的运动会受到磁场的强烈约束。，而电子运动则关系着推力器的性能，因此磁场设计一直被认作是霍尔推力器设计中的关键技术。现有技术中，中等功率(1000W)量级以上的霍尔推力器中，在进行磁场设计时磁场位型通常选为聚焦型磁场(1、磁力线凸向阳极；2、阳极附近存在零磁场区，如图3所示)，这种磁场技术是目前公认的高性能霍尔推力器所必备的磁场位型...
【技术保护点】
一种霍尔推力器用磁屏阳极一体化结构，其特征在于包括：外陶瓷筒(1)，内陶瓷筒(2)，阳极(3)，导磁件(4)，绝缘陶瓷(5)，绝缘帽(6)，导电柱(7)，磁源(8)；所述阳极(3)包括内环(3‑1)、外环(3‑2)以及内环(3‑1)和外环(3‑2)之间的顶面，外环(3‑2)侧壁的上部沿周向均匀分布多个通孔作为介质入口；内陶瓷筒(2)包括环形筒壁和底端的内翻边，内陶瓷筒(2)套设在所述阳极(3)内环(3‑1)外，翻边覆盖阳极(3)内环(3‑1)的底端；外陶瓷筒(1)包括环形筒壁和底端的外翻边，外陶瓷筒(1)套设在阳极(3)的阳极(3)外环(3‑2)内，翻边覆盖阳极(3)外环(3‑2)的底端；绝缘陶瓷(5)包括内环和顶端外侧的翻边，翻边沿周向均布通孔，通孔数量与一体化结构中导电柱(7)数量相同；绝缘帽(6)包括内环和翻边，数量与一体化结构中导电柱(7)数量相同；导磁件(4)包括外圆柱面，中心圆柱体，上端面和下端面；中心圆柱体设置在外圆柱面内部，二者同轴设置；中心圆柱体外部套设磁源(8)，磁源(8)外部套设绝缘陶瓷(5)的内环，阳极(3)的内环(3‑1)套设在绝缘陶瓷(5)的内环外；导磁件(...
【技术特征摘要】
1.一种霍尔推力器用磁屏阳极一体化结构，其特征在于包括：外陶瓷筒(1)，内陶瓷筒(2)，阳极(3)，导磁件(4)，绝缘陶瓷(5)，绝缘帽(6)，导电柱(7)，磁源(8)；所述阳极(3)包括内环(3-1)、外环(3-2)以及内环(3-1)和外环(3-2)之间的顶面，外环(3-2)侧壁的上部沿周向均匀分布多个通孔作为介质入口；内陶瓷筒(2)包括环形筒壁和底端的内翻边，内陶瓷筒(2)套设在所述阳极(3)内环(3-1)外，翻边覆盖阳极(3)内环(3-1)的底端；外陶瓷筒(1)包括环形筒壁和底端的外翻边，外陶瓷筒(1)套设在阳极(3)的阳极(3)外环(3-2)内，翻边覆盖阳极(3)外环(3-2)的底端；绝缘陶瓷(5)包括内环和顶端外侧的翻边，翻边沿周向均布通孔，通孔数量与一体化结构中导电柱(7)数量相同；绝缘帽(6)包括内环和翻边，数量与一体化结构中导电柱(7)数量相同；导磁件(4)包括外圆柱面，中心圆柱体，上端面和下端面；中心圆柱体设置在外圆柱面内部，二者同轴设置；中心圆柱体外部套设磁源(8)，磁源(8)外部套设绝缘陶瓷(5)的内环，阳极(3)的内环(3-1)套设在绝缘陶瓷(5)的内环外；导磁件(4)的上端面具有通孔，通孔数量与一体化结构中导电柱(7)数量相同；导磁件(4)的下端面具有环形通孔，绝缘陶瓷(5)内环的下端面、外陶瓷筒(1)的下端面、内陶瓷筒(2)的下端面延伸至环形通孔的底端；导电柱(7)为2个，3个或4个，均为柱体结构；每个导电柱(7)的底端连接阳极(3)的顶面，导电柱(7)沿周向均匀分布，导电柱(7)的上部依次穿过绝缘陶瓷(5)翻边的通孔和绝缘帽(6)内环的通孔，绝缘帽(6)内环分别对应插入导磁件(4)的上端面的通孔。2.根据权利要求1所述的一种霍尔推力器用磁屏阳极一体化结构，其特征在于，阳极(3)的内环(3-1)的上端外侧具有环状凸台，外环(3-2)的上端内侧具有环状凸台，侧壁的通孔沿径向贯穿阳极(3)的外环及外环的凸台；内陶瓷筒(2)环形筒壁的顶端通过内环(3-1)的环状凸台下端限位；外陶瓷筒(1)的环形筒壁的顶端通过阳极(3)外环(3-2)的环状凸台下端限位。3.根据权利要求1或2所述的一种霍尔推力器用磁屏阳极一体化结构，其特征在于，阳极(3)顶面的顶端沿...
【专利技术属性】
技术研发人员：扈延林，毛威，杨健，耿金越，胡大为，沈岩，陈君，李栋，魏福智，山世华，吴朋安，吴耀武，臧娟伟，李胜军，周磊，谢继香，甄利鹏，
申请(专利权)人：北京控制工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11
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